Quy trình tổ chức cho học sinh thiết kê sơ đồ tư duy trong dạy học sinh học - Phan Đức Duy

Tạp chí Khoa học và Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Huế ISSN 1859-1612, Số 02(22)/2012: tr. 149-157 QUY TRÌNH TỔ CHỨC CHO HỌC SINH THIẾT KÊ SƠ ĐỒ TƯ DUY TRONG DẠY HỌC SINH HỌC PHAN ĐỨC DUY Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế LÝ HẢI ĐƯỜNG Trường THPT Chuyên Quốc Học, Huế Tóm tắt: Sơ đồ tư duy có vai trò rất quan trọng trong việc phát triển kỹ năng tư duy sáng tạo cho học sinh. Vì vậy, việc rèn luyện kỹ năng xây dựng sơ đồ tư duy cho học sinh là rất cần thiết. Muốn rèn luyện có kết quả thì giáo viên phải xây dựng quy trình phù hợp để tổ chức cho học sinh thiết kế sơ đồ tư duy. Sơ đồ tư duy, lược đồ tư duy là hình thức ghi chép nhằm tìm tòi, đào sâu, mở rộng một ý tưởng, hệ thống hóa một chủ đề hay một mạch kiến thức bằng cách kết hợp việc sử dụng đồng thời hình ảnh, đường nét, màu sắc, chữ viết với sự tư duy tích cực. [6] Trong dạy học nói chung, dạy học sinh học nói riêng việc tổ chức cho học sinh tự thiết kế sơ đồ tư duy trong quá trình học tập có một ý nghĩa rất quan trọng. Chỉ khi học sinh tự mình thiết kế được sơ đồ lúc đó mới hiểu sâu, nhớ lâu và nhớ có hệ thống các kiến thức đã học được. Muốn làm được điều này, trong quá trình dạy học mỗi giáo viên phải có kế hoạch, có quy trình cụ thể để rèn luyện cho người học cách thức thiết kế được sơ đồ tư duy. QUY TRÌNH THIẾT KẾ SƠ ĐỒ TƯ DUY Từ lý luận về sơ đồ tư duy, chúng tôi đã đưa ra quy trình xây dựng sơ đồ tư duy gồm 5 bước và đưa ví dụ minh họa. Bước 1: Xác định chủ đề trọng tâm. Bước 2: Xác định và liệt kê những từ khóa quan trọng nhất hay chung nhất liên quan đến chủ đề. Bước 3: Các từ khóa được sắp xếp ở những vị trí phù hợp trên các nhánh tương ứng với mức độ phân cấp. Bước 4: Dùng các đường nối để liên kết các từ khóa có quan hệ với nhau. Bước 5: Sửa chữa, hoàn chỉnh sơ đồ (có thể có những thay đổi cần thiết về cấu trúc và nội dung sơ đồ). [2], [3], [5], [6] PHAN ĐỨC DUY – LÝ HẢI ĐƯỜNG 150 Sơ đồ 1. Quy trình thiết kế sơ đồ tư duy 2. QUY TRÌNH TỔ CHỨC CHO HỌC SINH THIẾT KẾ SƠ ĐỒ TƯ DUY TRONG DẠY HỌC SINH HỌC Qua nghiên cứu, chúng tôi nhận thấy muốn rèn luyện cho học sinh kỹ năng tự thiết kế sơ đồ tư duy trong quá trình học tập bộ môn cần trải qua 3 giai đoạn sau: - Giai đoạn 1: Cung cấp sơ đồ tư duy hoàn chỉnh cho học sinh. Sơ đồ tư duy hoàn chỉnh là sơ đồ có đầy đủ từ khóa, đường nối, các hình ảnh. Sơ đồ tư duy hoàn chỉnh có thể sử dụng ở khâu dạy kiến thức mới hoặc khâu củng cố, ôn tập. + Bước 1: Giáo viên cung cấp sơ đồ tư duy hoàn chỉnh + Bước 2: Giáo viên đưa hệ thống các hoạt động khai thác sơ đồ + Bước 3: Học sinh tự lực làm việc, lĩnh hội kiến thức thông qua việc quan sát, phân tích sơ đồ tư duy. Tùy mức độ khai thác nông hay sâu, có thể sử dụng sơ đồ tư duy để dạy phổ thông hay dạy chuyên hay bồi dưỡng học sinh giỏi. + Bước 4: Giáo viên sửa chữa, kết luận nếu dùng sơ đồ tư duy để dạy bài mới hoặc nhận xét, cho điểm nếu dùng sơ đồ tư duy trong khâu ôn tập, củng cố. Chú ý, giáo viên kết hợp bài giảng điện tử trong khi khai thác sơ đồ. Đây là giai đoạn đầu tiên trong quá trình tổ chức học sinh thiết kế sơ đồ tư duy, do đó, sau khi học sinh trả lời được nội dung kiến thức nào thì giáo viên nhấn mạnh các từ khóa có xuất hiện trong sơ đồ tư duy. Điều này rèn luyện cho học sinh kỹ năng xác định từ khóa trong việc thiết kế sơ đồ tư duy. Xác định chủ đề trọng tâm Xác định từ khóa Sắp xếp từ khóa trên các nhánh tương ứng của sơ đồ tư duy Dùng các đường nối để liên kết các từ khóa Hoàn chỉnh sơ đồ tư duy QUY TRÌNH TỔ CHỨC CHO HỌC SINH THIẾT KẾ SƠ ĐỒ TƯ DUY 151 - Giai đoạn 2: Cung cấp sơ đồ tư duy khuyết. Sơ đồ khuyết là sơ đồ chỉ có một số từ khóa và nhánh. Sơ đồ tư duy khuyết có thể dùng ở các mức độ khác nhau như khuyết từ khóa, khuyết nhánh hoặc khuyết đường liên hệ. Sơ đồ tư duy khuyết có thể được dùng ở khâu dạy bài mới, khâu củng cố, ôn tập và khâu kiểm tra, đánh giá. + Bước 1: Giáo viên cung cấp sơ đồ tư duy khuyết. + Bước 2: Giáo viên đưa ra hệ thống các hoạt động giúp học sinh tìm ra từ khóa, mối liên hệ giữa các kiến thức để hoàn thiện sơ đồ tư duy nếu dùng sơ đồ tư duy để dạy bài mới, và bước này không cần thiết nếu dùng sơ đồ tư duy trong khâu củng cố, ôn tập hoặc khâu kiểm tra, đánh giá. + Bước 3: Học sinh tự lực làm việc, hoàn chỉnh từng phần của sơ đồ. + Bước 4: Giáo viên kết luận và hoàn chỉnh sơ đồ tư duy. Khi sửa chữa sơ đồ tư duy của học sinh, giáo viên phải chú ý chỉ ra những chỗ chưa đúng, giúp học sinh hiểu kỹ và có kỹ thuật thiết kế sơ đồ tư duy. - Giai đoạn 3: Học sinh tự xây dựng sơ đồ tư duy. Biện pháp tự xây dựng sơ đồ tư duy là giáo viên đưa ra hệ thống các hoạt động để học sinh tự xác định từ khóa trọng tâm, xác định mức độ phân cấp của các kiến thức, tìm mối liên hệ giữa các từ khóa, từ đó tự xây dựng sơ đồ tư duy. Biện pháp này có thể sử dụng trong khâu dạy bài mới hoặc khâu củng cố, ôn tập, khâu kiểm tra đánh giá. + Bước 1: Giáo viên đưa ra hệ thống các hoạt động. Để học sinh xác định được chủ đề trọng tâm và các tiêu đề phụ, từ khóa giáo viên có thể tổ chức cho học sinh quan sát tranh, phim, trả lời câu hỏi, giải quyết bài tập tình huống hoặc hoàn thành phiếu học tập... Và để học sinh tìm được mối liên hệ giữa các từ khóa, biện pháp hay được giáo viên sử dụng là hỏi đáp. Những câu hỏi hay được dùng là dạng cấu trúc phù hợp với chức năng, câu hỏi suy luận, phân tích mối liên hệ giữa các giai đoạn... + Bước 2: Học sinh làm việc theo nhóm, trả lời các câu hỏi và xác định từ khóa, sau đó thiết kế sơ đồ tư duy. + Bước 3: Giáo viên tổ chức cho học sinh lên trình bày ý tưởng. + Bước 4: Giáo viên sửa chữa, bổ sung. + Bước 5: Sử dụng sơ đồ tốt nhất của học sinh hoặc sơ đồ tư duy mà giáo viên đã chuẩn bị cho học sinh theo dõi, học tập cách thiết kế. Giáo viên nên đối chiếu nhiều sơ đồ tư duy của nhiều nhóm để khai thác mặt mạnh, khắc phục mặt yếu của mỗi sơ đồ tư duy. Từ đó giúp học sinh hoàn thiện kỹ năng thiết kế sơ đồ tư duy. PHAN ĐỨC DUY – LÝ HẢI ĐƯỜNG 152 3. VÍ DỤ MINH HỌA VỀ TỔ CHỨC HỌC SINH THIẾT KẾ SƠ ĐỒ TƯ DUY TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC TẾ BÀO, SINH HỌC 10 - Giai đoạn 1. Giáo viên cung cấp sơ đồ tư duy hoàn chỉnh của bài: Vai trò và tính chất của nước (Sinh học 10), kèm hệ thống câu hỏi khai thác. Hình 2. Sơ đồ tư duy về nước + Trình bày cấu trúc và tính chất của nước. + Nước có vai trò gì? + Trong tế bào, nước tồn tại ở những dạng nào? + Trình bày cấu trúc của nước phù hợp với chức năng. + Nếu thiếu nước thì điều gì xảy ra với tế bào? [1], [4] Học sinh dựa vào sơ đồ tư duy và trả lời các câu hỏi. Giáo viên kết luận. - Giai đoạn 2. Giáo viên cung cấp sơ đồ khuyết về ty thể và lục lạp (Bài 14, Sinh học 10), kèm hệ thống bài giảng và yêu cầu học sinh hoàn chỉnh sơ đồ. + Yêu cầu học sinh quan sát hình ty thể và mô tả cấu trúc của ti thể. + So sánh bề mặt màng ngoài và màng trong, màng nào có diện tích lớn hơn? Vì sao? + Căn cứ vào cấu trúc hãy rút ra các chức năng của ti thể. + Cấu trúc của ti thể phù hợp với chức năng thể hiện như thế nào? QUY TRÌNH TỔ CHỨC CHO HỌC SINH THIẾT KẾ SƠ ĐỒ TƯ DUY 153 + Số lượng ti thể ở các loại tế bào khác nhau có khác nhau không? Tế bào nào có nhiều ti thể? + Lục lạp có ở đâu? + Yêu cầu học sinh quan sát hình lục lạp và mô tả cấu trúc của lục lạp. + Lục lạp có chức năng gì? + Cấu trúc lục lạp phù hợp với chức năng quang hợp như thế nào? + Lá của cây trồng ngoài ánh sáng với lá cây trồng trong nhà có màu sắc khác nhau như thế nào? Vì sao? [1], [4] - Giai đoạn 3. Học sinh tự xây dựng sơ đồ tư duy khi dạy bài: Axit nucleic (Sinh học 10) - Giáo viên đưa ra hệ thống các hoạt động. * Xác định và vẽ chủ đề trọng tâm. GV nêu vấn đề: Trong các bộ phim, người ta thường làm gì để biết một người có quan hệ huyết thống với mình hay không? Tại sao từ một tế bào để lại ở hiện trường vụ án người ta có thể phát hiện ra ai là thủ phạm? HS xác định và vẽ chủ đề trọng tâm là ADN. * Xác định tiêu đề phụ. GV cho HS quan sát tranh các loại nucleotit và cấu trúc không gian của phân tử ADN và đưa ra hệ thống câu hỏi. - Trình bày cấu trúc hóa học của ADN. Tại sao chỉ có 4 loại nucleotit mà ADN của các cá thể khác nhau thì không giống nhau? - Mô tả cấu trúc không gian của ADN. Các nucleotit liên kết theo nguyên tắc bổ sung bằng liên kết hidro có ý nghĩa gì? - ADN có chức năng gì? [1], [4] * Dùng các đường nối để liên kết các từ khóa. GV đặt câu hỏi để giúp HS tìm được mối liên hệ giữa các từ khóa. - Đặc điểm cấu trúc nào của ADN giúp chúng thực hiện được chức năng đó? - Học sinh làm việc theo nhóm, trả lời các câu hỏi và xác định từ khóa, sau đó thiết kế sơ đồ tư duy. HS quan sát hình, làm việc theo nhóm, trả lời các câu hỏi và xác định tiêu đề phụ, từ khóa, tìm các từ khóa có liên hệ với nhau, dùng đường nối để liên kết. Sau đó xây dựng SĐTD. PHAN ĐỨC DUY – LÝ HẢI ĐƯỜNG 154 1. Cấu trúc hóa học của ADN + Cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là nucleotit. + Thành phần một nucleotit: H3PO4, đường C5H10O4, bazơ nitơ: A, T, G, X. + Chỉ có 4 loại nucleotit mà ADN của các cá thể khác nhau thì không giống nhau vì: ADN đa dạng và đặc thù do số lượng, thành phần, trật tự sắp xếp của các nucleotit. 2. Cấu trúc không gian của ADN + Các nucleotit liên kết với nhau bằng liên kết photphodieste theo một chiều xác định (3’ - 5’) tạo thành chuỗi polinucleotit. + Hai chuỗi polinucleotit xoắn lại quanh trục giả định tạo thành mạch xoắn kép đều, song song, ngược chiều và giống một cầu thang xoắn. + Mỗi bậc thang là một cặp bazơ nitơ. + Tay thang là nhóm photphat và đường. + ADN gồm hai chuỗi polinucleotit liên kết với nhau bằng liên kết hiđro giữa các bazơ của các nucleotit theo nguyên tắc bổ sung. A – T: hai liên kết hiđro. G – X: ba liên kết hiđro. + Đường kính: 20A0. Khoảng cách giữa hai cặp bazơ là 3,4 A0. + Các nucleotit liên kết theo nguyên tắc bổ sung nhằm đảm bảo đường kính của ADN không đổi và bằng 20A0. Các liên kết hidro yếu nhưng với số lượng lớn đã làm cho cấu trúc của ADN vừa bền vững vừa linh động, giúp ADN có thể thực hiện được chức năng của mình, đồng thời có thể biến đổi để cung cấp nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến hóa và chọn giống. 3. Chức năng của ADN Bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền. 4. Đặc điểm cấu trúc giúp ADN thực hiện chức năng + Thông tin di truyền được lưu trữ trong ADN dưới dạng số lượng, thành phần và trật tự các nucleotit. Trình tự các nucleotit trên ADN mã hóa cho trình tự các axit amin trong chuỗi polipeptit (protein). Các protein lại cấu tạo nên các tế bào và do vậy quy định các đặc điểm của cơ thể sinh vật. + Do được cấu tạo từ 2 mạch theo nguyên tắc bổ sung nên thông tin di truyền được bảo quản tốt vì khi có sự hư hỏng (đột biến) ở mạch này thì mạch không bị hư sẽ được dùng làm khuôn để sửa chữa cho mạch bị đột biến. + Cũng do được cấu tạo theo nguyên tắc bổ sung nên ADN có khả năng truyền đạt thông tin di truyền thông qua các quá trình tự nhân đôi và phiên mã. QUY TRÌNH TỔ CHỨC CHO HỌC SINH THIẾT KẾ SƠ ĐỒ TƯ DUY 155 - Giáo viên tổ chức cho học sinh lên trình bày ý tưởng. - GV sửa chữa, nhận xét từng SĐTD và giúp HS hoàn chỉnh SĐTD. Sau đây là 2 SĐTD mà học sinh lớp 10 của Trường THPT Chuyên Quốc học Huế đã thiết kế được: Hình 3. SĐTD về ADN của nhóm 1 Hình 4. SĐTD về AND của nhóm 2 PHAN ĐỨC DUY – LÝ HẢI ĐƯỜNG 156 Hai nhóm đều đảm bảo tính hình thức và nội dung kiến thức của SĐTD về AND. + Xác định từ khóa: Đúng, ngắn gọn, súc tích. + Phân cấp kiến thức: Sắp xếp từ khóa đúng trật tự, có phân cấp từ lớn đến nhỏ, chi tiết. + Liên kết kiến thức: HS thể hiện được sự liên kết các kiến thức trong SĐTD. + Kỹ thuật xây dựng SĐTD: Sử dụng màu sắc tốt, đúng kiểu chữ, hình ảnh đẹp và sáng tạo. + Khai thác kiến thức dựa vào SĐTD: Phân tích được SĐTD, khai thác được mối liên hệ giữa các kiến thức trong SĐTD. Trong đó mỗi nhóm thể hiện tư duy của mình theo mỗi hướng khác nhau: Cũng với những từ khóa như nhau nhưng mỗi nhóm có một cách bố trí khác nhau trên sơ đồ. Kỹ thuật sử dụng màu sắc và hình ảnh của mỗi nhóm khác nhau. Mỗi nhóm có một thế mạnh và những điểm hạn chế riêng: + Nhóm 1: Có nhiều sáng tạo trong việc sử dụng hình ảnh để minh họa cho các từ khóa. Điều này sẽ tăng khả năng sáng tạo và ghi nhớ cho HS. + Nhóm 2: Dùng các hình ảnh đơn giản, các kỹ thuật tạo nhấn trên sơ đồ, làm nổi bật các ý chính. Nhưng ít sáng tạo trong việc sử dụng các hình ảnh thay thế từ khóa, hình ảnh trung tâm không ấn tượng. - Sử dụng sơ đồ tốt nhất của học sinh hoặc sơ đồ tư duy mà giáo viên đã chuẩn bị cho học sinh theo dõi, học tập cách thiết kế. 4. KẾT LUẬN Sơ đồ tư duy là công cụ hỗ trợ trí nhớ rất hiệu quả. Việc thiết kế sơ đồ tư duy giúp học sinh nhớ lâu và xâu chuỗi được kiến thức, đồng thời phát triển được khả năng tư duy sáng tạo. Sử dụng các biện pháp tổ chức học sinh xây dựng sơ đồ tư duy theo trình tự trên, rèn luyện, nâng cao kỹ năng xây dựng sơ đồ tư duy cho học sinh. Trong quá trình xây dựng sơ đồ tư duy, mỗi học sinh có thể sáng tạo theo tư duy riêng của cá nhân mình. Tuy nhiên, học sinh cần đạt được các kỹ năng nhất định như xác định chủ đề trọng tâm, tiêu đề phụ, từ khóa, phân cấp kiến thức, liên kết kiến thức, kỹ thuật xây dựng sơ đồ tư duy và khả năng khai thác kiến thức dựa trên sơ đồ tư duy. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Giáo dục và đào tạo (2006), Sinh học 10 nâng cao, NXB Giáo dục, Hà Nội. [2] Tony Buzan (Nguyễn Thế Anh dịch) (2008), Lập bản đồ tư duy, NXB Lao động Xã hội, Hà Nội. [3] Tony Buzan, Barry Buzan (Lê Huy Lâm dịch) (2008), Sơ đồ tư duy, NXB Tổng hợp thành phố Hồ Chí Minh. QUY TRÌNH TỔ CHỨC CHO HỌC SINH THIẾT KẾ SƠ ĐỒ TƯ DUY 157 [4] Nguyễn Như Hiền, Nguyễn Thị Minh Nguyệt (2009), Tài liệu giáo khoa chuyên Sinh học THPT SHTB, NXB Giáo dục Việt Nam, Hà Nội. [5] Trần Đình Châu, Đặng Thị Thu Thủy (2010), “Bản đồ tư duy – một trong những công cụ hỗ trợ dạy học và công tác quản lý nhà trường hiệu quả, dễ thực hiện”, 16/09/2010. [6] Trần Đình Châu, Đặng Thị Thu Thủy (2010), “Tổ chức hoạt động dạy học với bản đồ tư duy”, 14/12/2010. Title: PROCESS OF ORGANIZATION FOR STUDENT TO BUILD MINDMAPS IN TEACHING BIOLOGY Abstract: Mind maps take the important roles in developing creative thinking skills for students. Therefore, training mindmap-building skills for student is very necessary. In order to train effectively, teachers have to develope the suitable process to organize students to build mind maps. TS. PHAN ĐỨC DUY Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế ThS. LÝ HẢI ĐƯỜNG Trường THPT Chuyên Quốc Học, Huế